Fermilab


Fermilab
Luftbild des Fermilab

Das Fermi National Accelerator Laboratory oder kurz Fermilab ist ein Forschungszentrum für Teilchenphysik, das vom US-amerikanischen Department of Energy betrieben wird. Es liegt etwa 50 Kilometer westlich von Chicago in Illinois, auf dem Gebiet der Gemeinde Batavia und beherbergt das Tevatron, den zurzeit energiereichsten Teilchenbeschleuniger der Welt.

Geschichte

Das Fermilab wurde 1968 ursprünglich als National Accelerator Laboratory gegründet. Gründungsdirektor war Robert R. Wilson, der das Labor bis 1978 leitete. Nach ihm ist auch das 16-stöckige Hauptgebäude des Fermilab benannt (Wilson Hall, umgangssprachlich auch als High Rise bezeichnet), das der gotischen Kathedrale Saint-Pierre in Beauvais, Frankreich nachempfunden wurde. Das 1974 zu Ehren von Enrico Fermi umbenannte Fermilab beschäftigt derzeit rund 2200 Mitarbeiter und ist das führende Forschungsinstitut für Proton-Antiproton-Kollisionen mit den zwei Detektoren CDF und D0.

Am Fermilab wurden das Bottom-Quark (1977), das Top-Quark (1995) und das Tau-Neutrino (2000) entdeckt.

Nach der Amtszeit Robert Wilsons wurde das Institut von folgenden Direktoren geleitet:

  • Leon Lederman (1978–1989),
  • John Peoples (1989–1999),
  • Michael S. Witherell (1999–2005) sowie
  • Pier J. Oddone (2005–heute).

Aufbau

Es besteht im Wesentlichen aus zwei Beschleunigerringen:

  • dem Hauptring (Main Injector), der Teilchen bis 200 GeV beschleunigt. Dieser lief jedoch in den Jahren 1974–1982 auch mit 400 GeV, bis 1983 der zweite Beschleunigerring, das Tevatron, fertiggestellt wurde.
  • Das Tevatron beschleunigt Teilchen bis zu 900 GeV und hat einen Umfang von 6,5 Kilometern.

An zwei Wechselwirkungspunkten werden die Protonen und Antiprotonen zur Kollision gebracht. Dort befinden sich die Detektoren D0 und CDF. Bei der Kollision werden Zustände erreicht, wie sie kurz nach dem Urknall geherrscht haben. Man erhofft sich von den Experimenten einen genaueren Aufschluss über den Aufbau der Materie. Unter anderem versucht man, das Higgs-Boson nachzuweisen, welches im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt wird, aber bisher als einzige Komponente dieses Modells noch nicht beobachtet werden konnte. Durch die Existenz des Higgs-Bosons könnte die Masse der Materie erklärt werden.

Weite Teile des Fermilabgeländes sind unbebautes Land mit mehreren größeren Seen, die der Kühlwasserversorung dienen. Auf einer Fläche von rund vier Quadratkilometern wurde die ursprüngliche Prärievegetation Illinois' wiedergestellt. Auf Weiden innerhalb des Fermilab-Geländes wird eine Bison-Herde von etwa 50 Tieren gehalten. Das Gebiet des Labors dient auch der Naherholung der Bevölkerung, wurde nach den Ereignissen um den 11. September zeitweilig für die Öffentlichkeit ganz geschlossen, ist zurzeit aber wieder uneingeschränkt geöffnet.

Die jährlichen Stromkosten des Fermilab belaufen sich auf 12 bis 18 Millionen US-Dollar.

Wenn im Sommer 2009 der Large Hadron Collider (LHC) am CERN in der Nähe von Genf in Betrieb geht, wird dieser das Tevatron als weltweit energiereichster Teilchenbeschleuniger ablösen.

Weblinks

41.832777777778-88.2522222222227Koordinaten: 41° 49′ 58″ N, 88° 15′ 8″ W


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